專利名稱：：一種煙氣除硝催化劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種工業(yè)窯爐煙氣脫硝技術(shù)中活性焦的制備方法，特別涉及一種對火電廠和鋼鐵燒結(jié)過程中產(chǎn)生的煙氣在凈化過程中所應(yīng)用的除硝催化劑的制備方法。
背景技術(shù)：
：煤炭是我國最重要的能源，決定了我國大氣污染是煤煙型污染，主要污染物是粉塵、S02、N0X。據(jù)統(tǒng)計，我國大氣污染排放的70%來自煤燃燒，其中燃煤排放的煙塵量、S02、NOy分別占我國總排放量的60%，87%和67%。煙氣中S02是造成環(huán)境污染的重要因素之一，氮氧化物NOx對環(huán)境的損害作用極大，在大氣中可轉(zhuǎn)化為亞硝酸和硝酸，還可繼續(xù)生成亞硝酸鹽和硝酸鹽，是形成酸雨的主要物質(zhì)之一?；痣姀S、鋼鐵廠是煤炭消費(fèi)大戶，是燃煤S(^、N(^的主要污染大戶?；痣姀S、鋼鐵廠燃煤煙氣脫S02、N0X，是我國大氣污染控制領(lǐng)域最緊迫的任務(wù)。活性焦可用于煙氣脫硫已是公認(rèn)的技術(shù)方案?；钚越垢鶕?jù)生產(chǎn)原材料不同可分為三類第一類，果殼類如椰殼活性焦，其脫硫性能好。但是，由于資源少等原因，其價格昂貴；第二類，煤質(zhì)活性焦，以煤為主要原料生產(chǎn)的活性焦，其脫硫能力差；第三類，浸碘化鉀煤質(zhì)活性焦，在使用過程中，碘會逐漸揮發(fā)，從而影響凈化效率。煙氣脫硝技術(shù)中，有選擇性催化還原SCR技術(shù)和選擇性非催化還原SNCR技術(shù)等。根據(jù)所使用催化劑的催化反應(yīng)溫度，SCR工藝分成高溫、中溫和低溫，一般高溫大于400度，中溫300-400度。SCR目前已成為世界上應(yīng)用最多、最成熟且最為有效的一種煙氣脫硝技術(shù)，目前已在日本、德國、美國等發(fā)達(dá)國家廣泛應(yīng)用，在我國新建的電廠也開始應(yīng)用。目前工程中應(yīng)用最廣最多的SCR催化劑是氧化鈦基催化劑。關(guān)鍵的障礙還是催化劑成本高，壽命短，要求煙氣溫度300-400度，設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用高。開發(fā)一種價格低廉、低溫環(huán)境下能實(shí)現(xiàn)催化作用的SCR技術(shù)是目前面臨的環(huán)境凈化領(lǐng)域的重要課題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，制備一種價格低廉，對煙氣脫硝效率高的除硝催化劑。采用的技術(shù)方案是一種煙氣除硝催化劑的制備方法，包括褐煤半焦的加工工藝和方法，還包括以下步驟1)利用褐煤為原料制備褐煤半焦，2)將褐煤半焦、焦煤和煤焦油按重量百分比47-75%:10-35%:5_24%進(jìn)行混合、成型、干燥、制成活性焦，3)加入活化劑對活性焦進(jìn)一步活化處理制成優(yōu)化活性焦。本發(fā)明以褐煤作為制作活性焦的主要原料，資源豐富，價格低廉。在干餾過程中揮發(fā)份的析出起到了造孔的作用，形成較大的比表面積；褐煤的含氧量高，有助提高其脫硫脫3硝能力；褐煤的煤化程度低，其化學(xué)反應(yīng)活性高，用褐煤制得的活性焦中孔發(fā)達(dá)，微孔比例小，適合做強(qiáng)化劑載體。本發(fā)明的有益效果是采用無機(jī)鹽或者氧化物為活化劑制備優(yōu)化活性焦，成本低，所制作的優(yōu)化活性焦具有強(qiáng)度高，比表面積大、脫硝效果好、效率高。圖1為本發(fā)明的一實(shí)施例的流程圖。圖2為本發(fā)明的另一實(shí)施例的流程圖。具體實(shí)施例方式本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)的脫硝催化劑的效率低，價格昂貴，反應(yīng)溫度高的問題，制作了一種以褐煤為主要原料，除硝效率高的催化劑，采用的技術(shù)方案是一種煙氣除硝催化劑的制備方法，包括褐煤半焦的加工工藝和方法，包括以下步驟和順序1)利用褐煤為原料制備褐煤半焦，2)將褐煤半焦、焦煤和煤焦油按重量百分比47-75%:10-35%:5_24%進(jìn)行混合、成型、干燥、制成活性焦，3)加入活化劑對活性焦進(jìn)一步活化處理制成優(yōu)化活性焦。本發(fā)明的實(shí)施例的技術(shù)方案中，所述的活化劑為無機(jī)鹽活化劑，例如Fe2(S04)3、或FeS04、或CuS04，具體的處理過程為；首先進(jìn)行800-1100°C下通入蒸汽活化，再采用以上任意一種無機(jī)鹽制成飽和溶液，對活性焦進(jìn)行浸漬，活性焦的浸漬時間為100-140分鐘，取出晾干備用。本發(fā)明的實(shí)施例的技術(shù)方案中，所采用的活化劑為金屬氧化物&203，按照活性焦重量的5_15%加入0203、混合均勻后，直接生成優(yōu)化活性焦。本發(fā)明的實(shí)施例的技術(shù)方案中，所采用的活化劑為金屬氧化物CuO，按照活性焦重量的5_15%加入CuO、混合均勻后，直接生成優(yōu)化活性焦。本發(fā)明以上的實(shí)施例的技術(shù)方案中，將直接生成的優(yōu)化活性焦進(jìn)一步進(jìn)行干燥，再將干燥后的顆粒在800-100(TC條件下，借助通入的水蒸氣活化，制成優(yōu)化活性焦。本發(fā)明上述的技術(shù)方案中，在步驟1)中是選取平均粒度為2毫米的褐煤顆粒，其中對褐煤顆粒的進(jìn)一步處理是采用氮?dú)庾鳛楦绅s氣體介質(zhì)，控制溫度在500-70(TC之間，干餾制取褐煤半焦。下面通過具體的實(shí)施例，對本發(fā)明前述步驟2)中活性焦的配比做進(jìn)一步的說明4<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。選取平均粒度為2毫米的褐煤顆粒，采用氮?dú)庾鳛楦绅s氣體介質(zhì)，控制溫度在500-70(TC之間，干餾制取褐煤半焦。將褐煤半焦、焦煤和煤焦油按重量百分比47-75%:10-35%:5-24%進(jìn)行混合，制成活性焦。參看圖1，將褐煤半焦、焦煤和煤焦油按質(zhì)量百分比混合后，進(jìn)行800-110(TC下通入水蒸汽活化，使活性焦表面的空隙增加，提高吸附能力，再使用無機(jī)鹽類活化劑化劑如Fe2(S04)3、或FeS04、或CuS04來制備優(yōu)化活性焦。使用含有活化劑的飽和溶液，對活性焦進(jìn)一步活化，制成優(yōu)化活性焦。浸漬液的體積采用過量浸漬法為宜，浸漬時間控制在100-140min。此過程完成后，取出晾干，即完成制作。參看圖2，使用金屬氧化物為催化劑如0203、或CuO來制備優(yōu)化活性焦。將褐煤半焦、焦煤和煤焦油按一定的質(zhì)量百分比混合后，加入0203、CuO時，按照活性焦重量的5-15%加入0203、或者CuO混合均勻后，成型、干燥，并在800-100(TC條件下，借助通入的水蒸氣活化，增加優(yōu)化活性焦表面的空隙，制成優(yōu)化活性焦備用。本發(fā)明采用褐煤為原料，大大降低了制作成本，并且我國的褐煤資源豐富，原料的獲取相對方便。此外還有焦煤、煤焦油。焦煤的加入是為了提高活性焦的機(jī)械強(qiáng)度。煤焦油作為粘結(jié)劑加入，同樣有助于提高活性焦的機(jī)械強(qiáng)度。本發(fā)明采用無機(jī)鹽或者金屬氧化物為強(qiáng)化劑制備優(yōu)化活性焦，成本低，所制作的優(yōu)化活性焦具有強(qiáng)度高，比表面積大和脫硝效果好的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明采用水蒸氣高溫活化，增加了優(yōu)化活性焦的內(nèi)表面積和其表面活性位數(shù)值，提高了脫硝能力。本發(fā)明在使用過程中，煙氣溫度在70-15(TC，能發(fā)揮良好的催化作用。權(quán)利要求一種煙氣除硝催化劑的制備方法，包括褐煤半焦的加工工藝和方法，其特征在于還包括以下步驟1)利用褐煤為原料制備褐煤半焦，2)將褐煤半焦、焦煤和煤焦油按重量百分比47-75％∶10-35％∶5-24％進(jìn)行混合、成型、干燥、制成活性焦，3)加入活化劑對活性焦進(jìn)一步活化處理制成優(yōu)化活性焦。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煙氣除硝催化劑的制備方法，其特征在于所述的活化劑為無機(jī)鹽活化劑，例如Fe2(S04)3、或FeS04、或CuS04，具體的處理過程為；首先進(jìn)行800-110(TC下通入水蒸汽活化，再采用以上任意一種無機(jī)鹽制成飽和溶液，對活性焦進(jìn)行浸漬，活性焦的浸漬時間為100-140分鐘，取出晾干備用。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煙氣除硝催化劑的制備方法，其特征在于所采用的活化劑為金屬氧化物0203，按照活性焦重量的5-15%加入0203、混合均勻后，直接生成優(yōu)化活性焦。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煙氣除硝催化劑的制備方法，其特征在于其特征在于所采用的活化劑為金屬氧化物CuO，按照活性焦重量的5-15%加入CuO、混合均勻成型，直接生成優(yōu)化活性焦。5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種煙氣除硝催化劑的制備方法，其特征在于將直接生成的優(yōu)化活性焦進(jìn)一步進(jìn)行干燥，再將干燥后的顆粒在800-100(TC條件下，借助通入的水蒸氣活化，制成優(yōu)化活性焦。6.根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種煙氣除硝催化劑的制備方法，其特征在于在步驟l)中是選取平均粒度為2毫米的褐煤顆粒，其中對褐煤顆粒的進(jìn)一步處理是采用氮?dú)庾鳛楦绅s氣體介質(zhì)，控制溫度在500-700°C之間，干餾制取褐煤半焦。全文摘要一種煙氣除硝催化劑的制備方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中除硝催化劑價格昂貴，除硝效率低的問題。采用的技術(shù)方案是該方法包括褐煤半焦的加工工藝和方法，包括以下步驟和順序利用褐煤為原料制備褐煤半焦，將褐煤半焦、焦煤和煤焦油按重量百分比47-75％∶10-35％∶5-24％進(jìn)行混合、成型、干燥、制成活性焦，加入強(qiáng)化劑對活性焦進(jìn)一步活化處理制成優(yōu)化活性焦。本發(fā)明所用原料主要為褐煤，強(qiáng)化劑為無機(jī)鹽或者金屬氧化物，制作成本低，生產(chǎn)的產(chǎn)品催化效果好。文檔編號B01J37/02GK101767041SQ200910074819公開日2010年7月7日申請日期2009年7月6日優(yōu)先權(quán)日2009年7月6日發(fā)明者王向明,王敏申請人:王向明